新型轻质陶粒生物滤池在启动阶段对模拟尾水的处理效能及微生物群落特征

以模拟城镇污水厂尾水作为试验用水,对比研究了采用自制的多孔轻质负荷陶粒滤料的生物滤池即新型轻质陶粒生物滤池与普通生物陶粒滤池在系统挂膜启动阶段的生物膜的形成情况及水处理效果,并通过高通量测序探究了该新型生物滤池挂膜启动阶段生物膜微生物群落结构的变化规律。试验结果表明:对比普通生物陶粒滤池(对照组),新型轻质陶粒生物滤池(试验组)能减轻约68.4%的滤层总重量;挂膜启动阶段两组COD_Cr和总氮的进水浓度均维持在75 mg/L和15～16 mg/L,试验组出水COD_Cr和总氮的平均去除率分别达76.5%和51%,均优于对照组5%左右,且试验组挂膜初期处理优势明显,挂膜启动第1 d时试验组尾水中COD_Cr、总氮的去除率分别为61.35%、35.1%,分别超出对照组22.96%、10.1%左右;试验组陶粒的附着生物量始终高于对照组陶粒约20%;微生物群落结构分析结果表明,多孔轻质负荷陶粒滤料生物膜群落结构以变形菌门和拟杆菌门为优势菌门,以黄杆菌纲、β-变形菌纲为优势菌群,挂膜约7 d后微生物群落组成开始趋于稳定,但仍存在缓慢变化,20～27 d生物种群相似度极高,以土壤杆菌属(Agrobacterium)、热单胞菌属(Thermomonas)、土地杆菌属(Pedobacter)、嗜氢菌属(Hydrogenophaga)等为主。文中结果可为城镇污水厂尾水处理出水水质的稳定达标及进一步的提标提供技术参考。

Characteristics of Microbial Community and Treatment Efficiency for Simulated Wastewater during Startup Phase of New Lightweight Ceramsite Biofilter

CAO Jiashun;FEI Luolan;LUO Jingyang;SHANG Kaihang;YAO Boyu;YAO Yonglian(Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development Shallow Lakes,Ministry of Education,Hohai University,Nanjing 210098 ,China;College of Environmental Science and Engineering,Hohai University,Nanjing 210098,China;China Energy Construction Group Zhejiang Electric Power Design Institute Co.,Ltd.,Hangzhou 310012,China)